[发明专利]锂钛氧化物、其制法、含其的负极及包括该负极的锂电池

权利要求书

1.尖晶石型锂钛氧化物，其在3kHz至50kHz的旋转速度下具有1.73或更小的FWHM1/FWHM2之比的所有比，其中

FWHM1是在所述锂钛氧化物的固态核磁共振谱中存在于-10ppm至+10ppm处的⁷Li峰的半宽度，

FWHM2是在氯化锂标准试剂的固态核磁共振谱中存在于-10ppm至+10ppm处的⁷Li峰的半宽度，和

FWHM1和FWHM2是在相同的旋转速度下测量的，

其中所述尖晶石型锂钛氧化物进一步包括第一成分，所述第一成分包括磷和钾，所述第一成分不结合到锂、钛或氧。

2.权利要求1的锂钛氧化物，其中在3千赫兹至7千赫兹的旋转速度下FWHM1/FWHM2之比是1.60或更小。

3.权利要求1或2的锂钛氧化物，其中在5千赫兹的旋转速度下FWHM1/FWHM2之比是1.55或更小。

4.权利要求1或2的锂钛氧化物，其中在13千赫兹至17千赫兹的旋转速度下FWHM1/FWHM2之比是1.65或更小。

5.权利要求1或2的锂钛氧化物，其中在15千赫兹的旋转速度下FWHM1/FWHM2之比是1.62或更小。

6.权利要求1或2的锂钛氧化物，其中在23千赫兹至27千赫兹的旋转速度下FWHM1/FWHM2之比是1.73或更小。

7.权利要求1或2的锂钛氧化物，其中在25千赫兹的旋转速度下FWHM1/FWHM2之比是1.70或更小。

8.权利要求1或2的锂钛氧化物，其中所述第一成分存在于所述锂钛氧化物的晶格单元中或者所述锂钛氧化物的晶体之间。

9.权利要求1或2的锂钛氧化物，其中

所述磷(P)的量是0.01重量％至0.15重量％，基于所述锂钛氧化物的总重量，和

所述钾(K)的量是0.01重量％至0.18重量％，基于所述锂钛氧化物的总重量。

10.权利要求1或2的锂钛氧化物，其中所述第一成分进一步包括选自锆(Zr)和硫(S)的至少一种。

11.权利要求10的锂钛氧化物，其中

当所述第一成分进一步包括锆(Zr)时，所述锆(Zr)的量是0.03重量％至0.10重量％，基于所述锂钛氧化物的总重量，和

当所述第一成分进一步包括硫(S)时，所述硫(S)的量是0.02重量％至0.10重量％，基于所述锂钛氧化物的总重量。

12.权利要求1或2的锂钛氧化物，其中所述锂钛氧化物包括由下式1表示的氧化物：

式1

Li_4+xTi_5-yM_zO_12-n

其中在式1中，

-0.2≤x≤0.2；-0.3≤y≤0.3；0≤z≤0.3；-0.3≤n≤0.3，和M是选自如下的至少一种：钙(Ca)、锶(Sr)、铬(Cr)、钒(V)、铁(Fe)、锆(Zr)、锌(Zn)、硅(Si)、钇(Y)、铌(Nb)、镓(Ga)、钼(Mo)、钨(W)、钡(Ba)、镧(La)、铈(Ce)、钽(Ta)、铪(Hf)、钌(Ru)、锑(Sb)和砷(As)。

13.制备权利要求1-12中任一项的尖晶石型锂钛氧化物的方法，该方法包括：

制备包括含锂前体和含钛前体的混合物；和

热处理所述混合物以制备所述锂钛氧化物，

其中所述含钛前体包括第二成分，所述第二成分包括磷(P)和钾(K)。

14.权利要求13的方法，其中

所述磷(P)的量是0.01重量％至0.15重量％，基于所述含钛前体的总重量，和

所述钾(K)的量是0.01重量％至0.18重量％，基于所述含钛前体的总重量。

15.权利要求13或14的方法，其中所述第二成分进一步包括选自锆(Zr)和硫(S)的至少一种。

16.权利要求13或14的方法，其中

所述第一成分得自所述含钛前体中包括的所述第二成分。